Bobina de acero laminado en frío

Las normas de los distintos países en cuanto a los requisitos técnicos para los productos de acero laminado en frío, tales como EN 10130, EN 10268, EN 10209, ASTMA1008/A1008M, DSTU 2834, GOST 16523, GOST 9045, GOST 17066, etc., estipulan diferentes tipos y tamaños de estos productos, su aplicación (perfilado, conformado en frío, pintado, uso general, etc.), las propiedades mecánicas, la calidad de la superficie y otros parámetros.

Normas unión europea para las bobinas laminadas en frío

Unas de las normas europeas más comunes para la producción de acero laminado en frío son la EN 10130, EN 10268 y EN 10209.

La norma EN 10130 se utiliza para la venta de acero laminado en frío bajo en carbono de tipos DC01, DC03, DC04, DC05, DC06, DC07 para el tratamiento en frío a presión, sin recubrimiento, con un ancho de metal laminado de al menos 600 mm y un espesor mínimo de 0,35 mm.

De acuerdo con esta norma el acero laminado en frío se suministra normalmente “skin-pass” laminado, sin embargo, bajo pedido se puede suministrar bobinas laminadas sin “skin-pass”. Lo mismo ocurre con el aceitado para proporcionar protección contra la corrosión atmosférica. La norma EN 10130 especifica la calidad de la superficie (А, B) y el acabado (brillante b, semibrillante g, mate m, rugoso r) así como otros parámetros del producto acabado. Las tolerancias dimensionales deben corresponder a la norma EN 10131.

La norma europea EN 10268 se aplica a productos planos de acero sin recubrir laminados en frío con alto límite elástico para conformado en frío. El espesor es menor o igual a 3 mm. Estos productos se suministran en chapa, bandas anchas, bandas anchas cortadas longitudinalmente, bandas estrechas (flejes) o flejes en tiras obtenidos de bandas anchas cortadas longitudinalmente, bandas estrechas o chapa. El documento de referencia se aplica a las siguientes modalidades de acero con diferente composición química y características mecánicas:

• B – los aceros tratados térmicamente (HC180B, HC220B, HC260B y HC300B) que demuestran un cierto aumento del límite elástico después de haber sido calentados a 170°С durante 20 minutos.
• LA – los aceros de baja aleación/ microaleación (HC260LA, HC300LA, HC340LA, HC380LA, HC420LA, HC460LA y HC500LA) que en su composición tienen uno o varios elementos de aleación como niobio, vanadio o titanio, para así lograr el límite elástico requerido.
• Y – los aceros sin inclusión (HC180Y, HC220Y y HC260Y) cuya composición está controlada para mejorar la deformación plástica r y el endurecimiento por deformación n.
• I – acero isotrópico (HC220I, HC260I y HC300I) con una moderada deformación plástica r.

Las bobinas laminadas en frío se suministran solo después del proceso “skin-pass”. Normalmente el acero laminado se suministra engrasado. En este caso se le aplica a ambos lados una capa homogénea de aceite limpio neutro que no se seca para que durante el embalaje, transportación, manipulación y almacenamiento el producto esté protegido contra la corrosión durante tres meses. Para el desengrase se utilizan sustancias alcalinas o disolventes convencionales. Los productos se suministran con los aspectos superficiales A o B según la norma EN 1030, excepto la modalidad LA que solo puede tener el aspecto superficial A. Las bobinas laminadas en frío pueden utilizarse para el recubrimiento de metales mediante la inmersión en un baño de metal fundido o deposición electrolítica y/o aplicación de recubrimientos orgánicos o de otro tipo. En el pedido deben especificar si se requiere dicho recubrimiento. Las tolerancias dimensionales de los productos laminados con un espesor superior o igual a 600 mm corresponden a las especificadas en la norma EN 10131, mientras que las tolerancias de los productos laminados con un espesor inferior a 600 mm corresponden a la norma EN 10140.

Conforme a la norma EN 10209 se fabrican bobinas laminadas en frío a partir de los grados de acero de baja aleación DC01EK, DC04EK, DC06EK, DC03ED, DC04ED y DC06ED para el acero esmaltado por vitrificación con una anchura superior o igual a 600 mm y un espesor inferior o igual a 3 mm. Los productos se suministran en chapa, tiras anchas o en chapa, bandas anchas o flejes en tiras obtenidos de bandas anchas o chapas. En la norma se especifican los requisitos fundamentales de la composición química, las propiedades mecánicas, el aspecto superficial y el acabado, así como los ensayos para las bobinas laminadas en frío. Las tolerancias dimensionales de este acero laminado en frío se especifican en ЕN 10131.

Normas de ucrania y de la cei para las bobinas laminadas en frío

En Ucrania y los países de la CEI las principales normas para las bobinas laminadas en frío incluyen:

• La norma DSTU 2834 y su equivalente GOST 16523 se aplican a los materiales de espesor fino fabricados con acero al carbono de alta y regular calidad para usos generales fabricados con una anchura igual o superior a 500 mm y un espesor de hasta 3,9 mm inclusive. En función de su resistencia final, los aceros se clasifican en los siguientes grupos de resistencia: K260V, K270V, OK300V, K310V, K330V, K350V, OK360V, OK370V, K390V, OK400V y K490V. Según el acabado de la superficie los aceros se clasifican en los siguientes grupos: I (súper ultra acabado), II (ultra acabado) y III (acabado extra). Según la capacidad de embutición los aceros se clasifican en aceros para embutición profunda y embutición normal. La gama de estos productos laminados en frío debe corresponder a la GOST 19904.
• La norma GOST 9045 especifica los requisitos para el material laminado en frío de espesor fino fabricado de acero de alta calidad y bajo en carbono con un espesor de hasta 3,9 mm para la conformación en frío. En función de la calidad del acabado de la superficie, los aceros se clasifican en los siguientes grupos: I (súper ultra acabado), II (ultra acabado) y III (acabado extra). Según la capacidad de embutición (aceros laminados con un espesor de hasta 2 mm) los aceros se clasifican en aceros para embutición ultra compleja, muy compleja, compleja y profunda. La gama de estos productos laminados en frío debe corresponder a la GOST 19904.
• La norma GOST 17066 define las especificaciones técnicas del acero laminado de espesor fino y alta resistencia con un espesor de 0,5 a 3,9 mm y un ancho mínimo de 500 mm fabricado en chapas y bobinas. El acero laminado se produce con una resistencia de 295, 315, 345, 355 o 390. Las tolerancias dimensionales del acero laminado en frío deben corresponder a la GOST 19904.

El material de partida del que parten las bobinas laminadas en frío son las bobinas laminadas en caliente. Primero la bobina de acero se somete a un proceso de decapado en ácido y lavado en las líneas de decapado en continuo para eliminar los contaminantes de la superficie de la chapa.

A continuación, las bobinas se introducen en trenes de laminación en frío continuos e inversos, donde se someten a una deformación plástica sin precalentamiento hasta que la sección transversal del producto cumpla los requisitos del pedido. Así, la fuerza de deformación externa causa cambios en la estructura y, por tanto, en las propiedades del acero, lo que se denomina el endurecimiento por deformación plástica en frío. Es el fenómeno por medio del cual un metal dúctil se vuelve más duro y resistente, pero tiene una menor plasticidad y viscosidad, aunque estas propiedades pueden diferir a lo largo de la sección transversal de la bobina. Por tanto, una vez que salen del laminador, la mayoría de las bobinas laminadas en frío pasan por un tratamiento térmico, el recocido, en hornos de campana o en líneas continuas.

En la etapa final de la producción, las bobinas laminadas en frío y recocidas se desplazan a las líneas de bobinado, pasan por el proceso de “skin pass” y endurecimiento, líneas de corte longitudinal y transversal, seguidas de la inspección y el embalaje. Una vez terminado el proceso las bobinas se llevarán al almacén de producto terminado.

Hoy en día, se pueden identificar las siguientes tendencias principales en la producción de la chapa de acero laminado en frío:

• Construcción de unos laminadores continuos modernos con 6-7 cajas de acabado o bastidores que proporcionan una velocidad de laminación de hasta 50 m/s y el peso de la bobina de hasta 60 T;
• Uso de bastidores rígidos con rollos semi-curvados;
• Alto grado de automatización de la línea de producción, o sea el uso de sensores automáticos de control de tensión, espesor y la anchura en los laminadores;
• Utilización de líneas continuas de tratamiento térmico de tipo vertical u horizontal.

Las principales consumidoras de bobinas laminadas en frío son la construcción, la construcción de maquinaria, la industria automovilística, los productos con revestimiento metálico y orgánico y los electrodomésticos.

En el sector de la construcción el acero laminado en frío se utiliza principalmente para fabricar tubos y perfiles cerrados, elementos de fachada y estructuras de acero. Los requisitos principales que deben cumplir los productos laminados en frío incluyen tolerancias mínimas de espesor y el peso de la bobina de hasta 25 toneladas. Los aceros de alta resistencia y baja aleación son cada vez más comunes ya que pueden reducir la intensidad del metal y aumentar la capacidad de carga de las estructuras de acero.

La mayor parte de las bobinas laminadas en frío producidas en todo el mundo se utiliza para la futura fabricación de productos con recubrimiento. Los principales tipos de recubrimiento son el recubrimiento metálico (zinc, zinc-aluminio, aluminio-zinc, aluminio, aluminio-silicio, silicio, magnesio, estannio, etc.) y el recubrimiento con pintura (poliéster, poliuretano, plastisol, etc.). Este sector de la industria destaca como parámetros principales los estrechos rangos de tolerancia de espesor y la mínima oscilación de espesor que aseguran la uniformidad del recubrimiento a lo largo y ancho de la banda. La calidad y la limpieza de la superficie deben garantizar un recubrimiento eficaz y descartar la posibilidad de que se despegue. La mayoría de los consumidores necesitan productos laminados con un aceitado mínimo que, por un lado, proporciona protección frente a la corrosión y, por otro, reduce los costos de desengrase.

En el sector de la construcción de maquinaria y la fabricación de electrodomésticos el acero laminado en frío se utiliza principalmente para la fabricar carcasas/cajas, carrocerías y elementos de carga de automóviles y otros vehículos. La alta ductilidad/ conformabilidad, las tolerancias mínimas de espesor, la alta calidad y limpieza de la superficie son los principales requisitos para el acero laminado en la fabricación de las cajas de la maquinaria. El sector automovilístico establece unos requisitos más estrictos en cuanto a las características geométrcas (la tolerancia del espesor debe ser entre ½ y 1/4 de las tolerancias normales según EN, tolerancias especiales de anchura, etc.) y el aspecto superficial (acabado brillante y ausencia de defectos, marcas o rayaduras). Para asegurar una alta conformabilidad en la fabricación de piezas de formas complejas se imponen restricciones en cuanto a la composición química, así como el nivel y la distribución uniforme de las propiedades mecánicas. Muchas de las piezas de carrocerías deben tener una alta resistencia y plasticidad al mismo tiempo, lo que requiere el uso de aceros multifásicos de alta resistencia.

Entre los grandes consumidores de bobinas laminadas en frío se encuentran los centros de servicio de metales que prestan sus servicios a diversos sectores que van desde la construcción hasta la industria mecánica de precisión. En estos centros las bobinas laminadas en frío se cortan en chapas y tiras, así como se realizan los cortes por láser, doblado, conformado, etc. Por lo tanto, pueden aplicarse unos requisitos específicos según la aplicación final para los productos destinados a los centros de servicio de metales.

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